單端信號(hào)
單端信號(hào)是相對(duì)于差分信號(hào)而言的,單端輸入指信號(hào)有一個(gè)參考端和一個(gè)信號(hào)端構(gòu)成,參考端一般為地端。
差分信號(hào)
差分傳輸是一種信號(hào)傳輸?shù)募夹g(shù),區(qū)別于傳統(tǒng)的一根信號(hào)線(xiàn)一根地線(xiàn)的做法(單端信號(hào)),差分傳輸在這兩根線(xiàn)上都傳輸信號(hào),這兩個(gè)信號(hào)的振幅相等,相位相反。在這兩根線(xiàn)上傳輸?shù)男盘?hào)就是差分信號(hào)。
差分與單端信號(hào)比較
差分信號(hào)與單端信號(hào)走線(xiàn)的做法相比,其優(yōu)缺點(diǎn)分別是:
優(yōu)點(diǎn)
1、抗干擾能力強(qiáng)。干擾噪聲一般會(huì)等值、同時(shí)的被加載到兩根信號(hào)線(xiàn)上,而其差值為0,即,噪聲對(duì)信號(hào)的邏輯意義不產(chǎn)生影響。
2、能有效抑制電磁干擾(EMI)。由于兩根線(xiàn)靠得很近且信號(hào)幅值相等,這兩根線(xiàn)與地線(xiàn)之間的耦合電磁場(chǎng)的幅值也相等,同時(shí)他們的信號(hào)極性相反,其電磁場(chǎng)將相互抵消。因此對(duì)外界的電磁干擾也小。
3、時(shí)序定位準(zhǔn)確。差分信號(hào)的接受端是兩根線(xiàn)上的信號(hào)幅值之差發(fā)生正負(fù)跳變的點(diǎn),作為判斷邏輯0/1跳變的點(diǎn)的。而普通單端信號(hào)以閾值電壓作為信號(hào)邏輯0/1的跳變點(diǎn),受閾值電壓與信號(hào)幅值電壓之比的影響較大,不適合低幅度的信號(hào)。
缺點(diǎn)
若電路板的面積非常緊張,單端信號(hào)可以只有一根信號(hào)線(xiàn),地線(xiàn)走地平面,而差分信號(hào)一定要走兩根等長(zhǎng)、等寬、緊密靠近、且在同一層面的線(xiàn)。這樣的情況常常發(fā)生在芯片的管腳間距很小,以至于只能穿過(guò)一根走線(xiàn)的情況下。
注意事項(xiàng)由于差分比單端有不少好處,在模擬信號(hào)傳輸中很多人愿意使用差分信號(hào),比如橋式應(yīng)變片式力傳感器,其輸出信號(hào)滿(mǎn)量程時(shí)有的也只有2mV,如果使用單端信號(hào)傳輸,那么這個(gè)信號(hào)只要電源的紋波就能把他吃光。所以實(shí)際上,都是用儀表運(yùn)方進(jìn)行放大后,再進(jìn)行處理。而儀表運(yùn)方正是處理差分信號(hào)最有力的幾個(gè)工具之一。但是,使用差分信號(hào)時(shí),一定要注意一個(gè)問(wèn)題,共模電壓范圍。也就是說(shuō),這兩根線(xiàn)上的電壓,相對(duì)于系統(tǒng)的地,還是不能太大。你傳輸0.1V的信號(hào)沒(méi)問(wèn)題,但是如果一根是 1000.0 另外一根是 1000.1,那就不好玩了,問(wèn)題在于,在很多場(chǎng)合下使用差分信號(hào)都是為了不讓兩個(gè)系統(tǒng)的地簡(jiǎn)單的共在一起,更不能把差分信號(hào)中的一根直接接在本地系統(tǒng)的地上,那不白費(fèi)勁嗎--又成單端了,那么如何抑制共模電壓呢?其實(shí)也挺簡(jiǎn)單的,將兩根線(xiàn)都通過(guò)一個(gè)足夠大的電阻,連接到系統(tǒng)的地上。這就像一根拴在風(fēng)箏上的線(xiàn),我在地上跑跑跳跳,不會(huì)影響風(fēng)箏的高度 但是你永遠(yuǎn)逃不出我的視線(xiàn),而我的視線(xiàn),在電子行業(yè),叫共模電壓范圍~~嘿嘿 ,最后,回答一個(gè)網(wǎng)友的問(wèn)題:?jiǎn)味宿D(zhuǎn)差分怎么轉(zhuǎn)。單單將單端信號(hào)用反向跟隨器跟隨并不是不行,但是差分信號(hào)被平白的放大了2倍~~ 常見(jiàn)的用儀表運(yùn)方+普通運(yùn)方搭建的單端轉(zhuǎn)差分是個(gè)很好的例子。